变质作用四种类型:接触变质、区域变质、动力变质、混合岩化。
01一、接触变质(接触热变质、接触交代)
定义:火成岩侵入围岩而造成的变质作用,形成新的岩石。
1. 接触热变质(Contactthermalmetamorphism)
泥岩→斑点板岩;泥岩→角岩(黑、硬);砂岩→石英岩;石灰。
接触变质绿帘石矽卡岩(伊犁巩留)接触交代变质作用示意图2. 接触交代变质(Contactmetaso-metamorphism)
◆ 矽卡岩(skarn):发生在中酸性岩浆与冷围岩之间,通过流体交代、物质成分的交换而形成的变质岩。
接触交代变质作用示意图板岩(井冈山)
◆ 变质矿物:硅灰石、石榴石、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿。
◆ 外带:碳酸钙高,有方解石;内带:二氧化硅高,石英含量高
接触交代变质作用示意图千枚岩
接触交代变质作用示意图黑云母片岩(肥东)
法国中央高原黑山矽线石片02二、区域变质作用(regionalmetamorphism)
1. 定义:在T、P、流体共同作用下,区域范围内发生的变质作用。
2. 不同温压条件下形成的特征矿物:
超高压、高温条件: C→金刚石(diamond)
高压、低温条件:角闪石、钠长石→蓝闪石(glaucophane)
高温低压条件: 粘土矿物→红柱石(Al2SiO5)(andalousite)
高温中压条件:粘土矿物→兰晶石(Al2SiO5)(disthene)
高温条件:粘土矿物→矽线石(Al2SiO5)(sillimanite)
3.等化学系:同一原岩,随温压条件变化形成各种类型变质岩。如世界著名的巴罗变质带:粘土岩或页岩变为板岩→千枚岩→片岩→片麻岩
变质环境极其与温度、压力的关系示意图4.代表性的区域变质岩
低级变质的板岩:具有板状构造,出现绢云母或绿泥石等新矿物。具显微鳞片变晶结构、变余结构,以及变余层理构造。
千枚岩:具有千枚状构造,基本上已全部重结晶,有新生矿物绢云母、绿泥石、石英;岩石呈丝绢光泽,揉皱构造普遍。
中级变质的片岩:具有变晶结构、片状构造,原岩矿物与结构构造完全重组。新生矿物主要是云母、石英、长石,以及石榴子石、矽线石、蓝晶石、十字石等。片、柱状的矿物含量1/3;可根据主要矿物(或特征矿物)进一步命名。
高级变质的片麻岩:具有片麻构造,长石与石英的含量必须大于矿物总含量的50%,且长石含量大于石英。
麻粒岩:变质程度很深的变质岩。主要由辉石、石榴子石、长石、石英等粒状矿物组成,很少含黑云母、角闪石等含(OH)的矿物。
榴辉岩:主要由暗红色的镁铝榴石与鲜绿色的绿辉石构成。不含斜长石。等粒变晶结构,块状构造。颜色深。相对密度3.6~3.9。
03三、动力变质作用(dynamicmetamorphism)
包括脆性和韧性两种。前者为挤压碾磨,形成构造碎粒岩等;后者也称韧性剪切变质作用,是80年代初形成的科学新理论。定义:伴随构造活动而产生的韧性剪切变质-变形作用。糜棱岩(mylonite):韧性剪切变形条件下形成的变质岩。本质是晶格位错 (dislocation)。
变质环境极其与温度、压力的关系示意图糜棱岩化片麻岩与拉伸线理(武功山)
花岗质糜棱岩中不对称长石残斑(武功山)特征:片理发育,强波状消光,细粒化、核幔构造,不对称组构、亚颗粒(细粒沿矿物边界发生迁移而成,而非研磨粉碎)。
04四、混合岩化作用(migmatizationandmigmatite)
定义:区域高级变质岩进一步变质,使一部分变质岩发生高温熔融的现象。形成基体+脉体的特殊变质岩(混合岩)。基体(metrix):变质岩(暗色);脉体(vein):岩石被部分熔融的产物(新生的长石和石英;浅色)。
原岩经彻底改造,可变成混合岩化花岗岩。如闽北蒲城县、新疆青河县,多具复杂流动构造。如交代不彻底:基体脉体→肠状、条带状混合岩;脉体基体→混合岩化花岗岩(浅色深色)。
花岗质糜棱岩中不对称长石残斑(武功山)部分混合岩化(武夷山)
05变质作用与变质岩总结
四类变质作用:接触变质、区域变质、动力变质、混合岩化接触变质
变质岩主要有:矽卡岩、大理岩(或石英岩)、角岩;
区域变质岩(原岩为泥岩)主要有:低级变质的板岩→千枚岩→中级变质的片岩→高级变质的片麻岩→麻粒岩。动力变质岩主要有:糜棱岩、蓝闪石片岩、含金刚石榴辉岩。混合岩(基体+脉体)主要有:条带状、肠状、片麻状混合岩。